usb接口电路的设计与实现——接收端的设计

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1、电子科技大学硕士学位论文USB接口电路的设计与实现——接收端的设计姓名：刘志平申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：李平20030501USB接口电路的设计与实现一接收端的设计摘要通用串行总线(USB)是应用在PC领域中的新型接口技术，自从Windons98操作系统全面对USB接口支持后，USB逐渐进入实用阶段。利用USB可以实现较传统方式更有效、更经济、更多扩展的PC外设与PC相连。通用串行总线〔USB)作为一种新兴的计算机外设总线标准，从标准的出现到大规模的应用，仅用了短短几年的时间，这一切都得益于它易用、真正的热

2、插拔、高性能和系统造价低廉等忧点。它可以同时支持低速(l.5Mb/s)和全速(12Mb/s)以及高速(480Mb/s)的数据传输，还可以同时支持多达127个外设。连接方式也十分灵活，既可以串行连接，也可以用集线器(HUB)把多个设备连接在一起，再同PC机的USB接口相连。正由于USB的这些特点，使其获得了广泛的应用。本文着重分析了USB总线的工作原理、通讯协议、总线体系结构、数据传输模式、USB数据流模型。提出设计了USB接口电路的整体构架，设计了USB的主要控制逻辑和与MCU的互连的接口(此接口与飞利普的USB接口芯片PD工USBD

3、12兼容)，也设计了一个数字锁相环(DPLL)来同步数据和分离时钟，并对同步模式的识别、并行/串行转换、位填充/解除填充、CRC校验/产生、PID校验/产生、地址识别和握手评估/产生做了具体的分析。本课题具体是用Verilog语言设计了USB设备端的控制器(主要为接收部分)，并用FPGA对其进行验证。采用自顶向下的设计方法，在充分了解系统的基础上，划分功能模块进行行为描述、RTL功能仿真、逻辑综合。在此基础上进一步做时序仿真和静态时序分析，产生BYTE文件，下载到FPGA进行实物验证。运用硬件描述语言一Verilog-HDL来完成代码

4、设计，并使用Active-HDL和Synplify软件完成仿真和综Z、关键词:USB通信模型通讯流模型数据传输方式通讯协议事务处理数据采集调制解调器端点事务USB接GI,NRZI,SIEUSB接口电路的设计与实现一接收端的设计ABSTRACTUniversalSerialBus(USB)isnewtechnologyaboutinterfaceincomputerapplication.USBhasbeenusedwidelysincethewindowsoperationsystemsupportedtheUSBinterfacei

5、ncomputer.ThemajorgoalofUSBwastodefineanexternalexpansionbuswhichmakesaddingperipheralstoaPCaseasyashookingupatelephonetoawall一Jack.Theprogram'sdrivinggoalswereease-of-useandlowcost.Thesewereenabledwithanexternalexpansionarchitecture.UniversalSerialBus(USB)isoneofthemos

6、timportantdevelopmentsinPCperipheralInterconnecttechnologysincetheintroductionofserialandparallelportsintheearly1980's.ThebenefitsofUSB，suchaseaseofuse,plugandplay,highperformance,andreducedoverallsystemcost,arejustafewofthereasonsthistechnologyhasgonefromspecificationt

7、oproductdevelopmentinlessthan2years.itsupportslowspeed(1.5Mb/s),fullspeed(12Mb/s)andhighspeed(480Mb/s)datatransmission.TheUSBdevicescanbeconnectedwiththePConthecomputer'sUSBinterface,andalsoconnectedwithPCthroughtheHUB.SotheUSBiswidelyused.ThispapermainlyintroducestheUS

8、Bworkprinciple，thecommunicationprotocolofUSB,bussystemstructure,datatransmissionmethod,dataflowmodelofUSB.Anid